Dissertação
Performance Prediction of Floating Offshore Wind Turbines at Model-and-Full-Scale with a RANS Method EVALUATED
As turbinas eólicas flutuantes estão a tornar-se moda no mundo das Energias Renováveis. A análise numérica é imperativa a fim de melhorar o projeto dessas turbinas. Essas turbinas é afectado por cargas aerodinâmicas e hidrodinâmicas. A simulação de uma turbina à escala real sob a ação do vento e ondas utilizando mecânica de fluídos computacional para escoamentos viscosos é ainda hoje dispendiosa. Uma alternativa trata-se de modelar o comportamento da turbina flutuante utilizando uma turbina à escala de dimensões reduzidas. Um método é utilizar a escala de Froude para modelar as cargas e a semelhança geométrica para as dimensões. Com esta metodologia, as cargas aerodinâmicas não são devidamente dimensionadas devido à dissimilitude do número de Reynolds que pode causar diferenças na previsão entre a turbina à escala do modelo e à escala real. Neste trabalho, a análise aerodinâmica da turbina NREL 5MW tanto à escala do modelo como à escala real é realizada com método RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes). Um comportamento diferente é determinado para ambas as turbinas, devido ao diferente número de Reynolds. Isso afecta o desempenho da turbina à escala do modelo, especialmente para o coeficiente de potência, que cai em comparação com a turbina à escala real. Centrando-se na turbina à escala do modelo, a análise é feita para diferentes níveis de refinamento da malha, modelos de turbulência e modelos de transição, onde se obtiveram incertezas para o coeficiente de potência e diferenças com os experimentos, que demonstram a dificuldade em prever o escoamento real com RANS.
outubro 28, 2021, 15:0
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